BET测粒子比表面积原理

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比表面积及孔径分析报告 比表面积：单位体积或单位质量上颗粒的总表面积。BET（多分子层吸附理论）测定原理：BET法测定比表面是以氮气为吸附质，以氦气或氢气作载气，两种气体按一定比例混合，达到指定的相对压力，然后流过固体物质。当样品管放入液

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氮保温时，样品即对混合气体中的氮气发生物理吸附，而载气则不被吸附。这时屏幕上即出现吸附峰。当液氮被取走时，样品管重新处于室温，吸附氮气就脱附出来，在屏幕上出现脱附峰。最后在混合气中注入已知体积的纯氮，得到一个校正峰。根据校正峰和脱附峰的峰面积，即可算出在该相对压力下样品的吸附量。改变氮气和载气的混合比，可以测出几个氮的相对压力下的吸附量，从而可根据BET公式计算比表面。

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Langmuir理论―单分子层吸附理论如果在压力p时，被吸附气体的容积是V，形成单分子层所需要气体的容积是Vm,则吸附分子所覆盖的表面分数为：Vbpp1pVm1bpVbVmVm以p/V对p作图，直线的斜率为1/Vm，截距为1/bVm，可得单分子层容积Vm，则固体吸附质的表面积为：Sw=4.35Vm比表面积为：S4.35VmW其中，Ws是试样质S量 孔径：在物体表面上孔的直径微孔（micropore):孔径小于2nm介孔（mesopore):孔径2——50nm大孔（macropore）：孔径大于50nm孔径分布是指不同孔径的孔容积随孔径尺寸的变化率孔径测试原理及方法气体吸附法孔径分布测定利用的是毛细凝聚现象和体积等效代换的原理，即以被测孔中充满的液氮量等效为孔的体积。吸附理论假设孔的形状为圆柱形管状，从而建立毛细凝聚模型。

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由毛细凝聚理论可知，在不同的P/P0下，能够发生毛细凝聚的孔径范围是不一样的，随着P/P0值增大，能够发生凝聚的孔半径也随之增大。对应于一定的P/P0值，存在一临界孔半径Rk，半径小于Rk的所有孔皆发生毛细凝聚，液氮在其中填充,大于Rk的孔皆不会发生毛细凝聚，液氮不会在其中填充。临界半径可由凯尔文方程给出了：式中：σ为吸附质在沸点时的表面张力，R为气体常数，Vm为液体吸附质的摩尔体积（液氮3.47×10-5 m3/mol），T为液态吸附质的沸点（液氮沸点为77Ｋ），P 为达到吸附或脱附平衡后的气体压力，P0为气体吸附质在沸点时的饱和蒸气压，亦即液态吸附质的蒸气压力。Rk称为凯尔文半径，它完全取决于相对压力P/P0。幻灯片 8

理论和实践表明，当P/P0大于0.4时，毛细凝聚现象才会发生，通过测定出样品在不同P/P0下凝聚氮气量，可绘制出其等温吸脱附曲线，通过不同的理论方法可得出其孔容积和孔径分布曲线。最常用的计算方法是利用BJH理论，通常称之为BJH孔容积和孔径分布。